Skin-Effekt

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Der Skin-Effekt (von engl. Skin für Haut) ist ein Stromverdrängungs-Effekt in von höherfrequentem Wechselstrom durchflossenen elektrischen Leitern, durch den die Stromdichte im Inneren eines Leiters niedriger ist als in äußeren Bereichen. Die Ursache für den Skin-Effekt ist, dass die in den Leiter eindringenden Wechselfelder aufgrund der hohen Leitfähigkeit des Materials schon vor dem Erreichen des Leiterinneren weitgehend gedämpft werden.

Der Skin-Effekt tritt in, relativ zur Skin-Tiefe, dicken Leitern und auch bei elektrisch leitfähigen Abschirmungen und Leitungsschirmen auf. Der Skin-Effekt begünstigt mit zunehmender Frequenz die Transferimpedanz geschirmter Leitungen und die Schirmdämpfung leitfähiger Abschirmungen, erhöht aber den Widerstandsbelag einer elektrischen Leitung.

Ein ähnlicher in Zusammenhang stehender Effekt benachbarter elektrischer Leiter ist der so genannte Proximity-Effekt.

↑ J. D. Jackson: Classical Electrodynamics. 2nd edition, Chap. 7.7: "The waves given by (7.80) show an exponential damping with distance. This means that an electromagnetic wave entering a conductor is damped to 1/e = 0.369 of its initial amplitude in a distance $\delta ={\frac {1}{\beta }}={\frac {c}{\sqrt {2\pi \mu \omega \sigma }}}$ the last form being the approximation for good conductors. The distance $\delta$ is called the skin depth or penetration depth. […] This rapid attenuation of waves means that in high frequency circuits current flows only on the surface of the conductors.

[1] J. D. Jackson: Classical Electrodynamics. 2nd edition, Chap. 7.7: "The waves given by (7.80) show an exponential damping with distance. This means that an electromagnetic wave entering a conductor is damped to 1/e = 0.369 of its initial amplitude in a distance $\delta ={\frac {1}{\beta }}={\frac {c}{\sqrt {2\pi \mu \omega \sigma }}}$ the last form being the approximation for good conductors. The distance $\delta$ is called the skin depth or penetration depth. […] This rapid attenuation of waves means that in high frequency circuits current flows only on the surface of the conductors.